活性炭的应用毕业设计方案.doc
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1、酒 泉 职 业 技 术 学 院毕业设计(论 文) 级 石油化工生产技术 专业题 目: 活性炭应用 毕业时间: 6月 学生姓名: 王亚兵 指引教师: 许兴兵 班 级: 08石化(1)班 二0一一年三月二十日酒泉职业技术学院 届各专业毕业论文(设计)成绩评估表姓名王亚兵班级08石化(1)班专业石油化工生产技术指引教师第一次指引意见章节组织不合理,文献某些未标注,材料组织不合理,语句不通顺,层次不分明,同步,缺少自己独立思考及建议. 年 3 月 25 日指引教师第二次指引意见与上一次相比较,构造层次明确,但格式不符合规定,详细事例未查明确,某些地方表达不清晰,需进一步修改。 3 月 30 日指引教师
2、第三次指引意见构造合理,但结束语仍需阐明活性炭发展方向,并认真校对排版。4 月 1 日指引教师评语及评分态度端正,资料详实,有一定书写功底,材料解决还可以,有一定科学性。成绩:合格 签字(盖章) 年 月 日答辩小组评价意见及评分成绩: 签字(盖章) 年 月 日教学系毕业实践环节指引小组意见签字(盖章) 年 月 日学院毕业实践环节指引委员会审核意见签字(盖章) 年 月 日阐明:1、以上各栏必要按规定逐项填写。 2、此表附于毕业论文 (设计)封面之后。活性炭应用摘 要本文简介了活性炭在生产树脂及在建筑给水深度解决中应用,重要对活性炭、活性炭过滤器及活性炭净水技术作了较详细简介。 核心词 水质原则
3、有机污染 活性炭 过滤器 净水技术目录第一章 饮用净水与活碳1一、生活饮用水水质原则与有机污染控制1二、活性炭历史及在净水技术中作用3第二章 活性炭 5一、活性炭分类 5 二、活性炭技术规定及建筑给水深度解决中活性炭选取5三、影响活性炭吸附因素8四、活性炭在污水解决中应用8 (一)、活性炭解决含铬废水9 (二)、活性炭解决含氰废水9 (三)、活性炭解决含汞废水10 (四)、活性炭解决含酚废水10 (五)、活性炭解决含甲醇废水10第三章 活性炭过滤器 11一、工作原理 11二、预解决 11三、进水条件 11四、设立位置 11五、活性炭再生 12第四章 其她活性炭净水技术13一、渗银活性炭 13二
4、、臭氧活性炭 14三、生物活性炭 15四、活性炭纤维16 结束语17论文总结18 参照文献19前言活性炭这种神奇绿色环保吸附材料可以更广泛地应用到垃圾焚烧、室内空气净化、高速公路隧道以及大都市交通过密地区空气治理等新领域,应当在有效减少其成本同步,针对特定场合和目有针对性地进行改性,使其可以更好地应用于环境治理.活性炭材料具备独特孔隙构造和表面活性官能团,化学性质稳定,机械强度高,耐酸、耐碱、耐热,不溶于水和有机溶剂,使用失效后可以再生,广泛地应用于环保、化工、食品加工、湿法冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域。第一章 饮用净水与活性碳一、生活饮用水水质原则与有机污染控制 生活饮用水水质原则
5、与人们生活水平和身体健康密切有关,是公众关注热点。改革开放以来,国内在经济高速发展、生活水平明显提高同步,也给水环境带来较大污染;同步,社会对生活饮用水水质规定在不断提高。国内1959年颁布第一种生活饮用水水质原则,具有19项水质指标:1976年修订原则将水质指标增长到23项;当前执行生活饮用水水质原则GB5749-85是依照国内国增于1985年制定,正式规定限量参数为35项。1999年7月建设部颁发了行业原则饮用净水水质原则CJ94-1999,规定限且参数增长至39项,其中新增高锰酸钾消耗量(CODcm)与总有机碳(TOC)均是检测有机污染物质。通过国内和国外生活饮用水水质原则发展过程可以看
6、出,本来生活饮用水水质原则重要从感观性状、化学毒性学、细菌学等指标来制定;工业当代化在近几十年中迅速发展,都市化和人口增长特别是化学工业高速发展,人工合成化学物质总数已超过4万种,且以每年上千种新物质被合成速度递增,这些化学物质中相称大一某些通过人类活动进入水体,在繁多化学物质中,有机污染物数量和浓度占绝大多数,不少有机化合物对人体有急性或慢性、直接或间接三致作用(致癌、致突变、致畸)。因而,在生活饮用水水质原则中增长对这些有机化合物含色限制是必要。同步,60年代国外发现用氯消毒产生副产物对人体有危害后来,许多学者又进行了人工合成化学物质对人体健康危害研究:在人们密切关注二致物质危害同步,近年
7、来通过对内分泌紊乱因素分析研究,结识到人造化学物质还也许正在严重破坏人和野生动物激素;过去曾以为低水平污染是安全,当前则结识到低水平污染也将危害咱们健康;在已拟定50种据以为可影响内分泌系统化学物质中,约有一半是氯化物(如二恶英、多级联苯等)、杀虫剂、滴滴涕。国内是一种地区辽阔发展中华人民共和国家,虽然各地经济发展速度不一,但当前大中型都市己基本具备完备都市集中供水系统,自来水浊度、余氯、细菌总数与总大肠菌群等均能达标,水传播疾病己被完平控制。但是都市自来水厂常规混凝、沉淀与过滤工艺对受到污染水源只能去除水中2030有机物,常规解决出不能有效地解决地面水源中普遍存在氨氮问题,当采用折点加氯来控
8、制水中氨氮和获得必要活性余氯时,由此产生了大量有机氯化物,因而控制有机污染日益成为人们关注热点。近年来国内瓶装饮用水销量逐年增长,1999年已达400万吨,这充分阐明了人们对饮用水水质注重。国内瓶装饮用水市场竞争激烈,矿物质水、矿泉水将成为趋势,数据显示,全国包装饮用水总销量高达2475万吨,康师傅、娃哈哈、农夫山泉、怡宝均以过百万吨年销量占据行业前四强位置,将别的竞争对手远远抛到身后,依照中华人民共和国饮料工业协会记录数据,全国包装饮用水总销量为2475.58万吨,较增长了37%。进入21世纪,随着老百姓生活水平增高,瓶装饮用水成为热点。业内人士表达,进入21世纪,国内瓶装饮用水行业进入稳步
9、成长阶段,以40%左右市场份额位居各品类饮料前列,国内瓶装饮用水也形成了纯净水、矿泉水、天然水和矿物质水各领风骚、独占某些市场局面。随着市场运营成本不断上涨,市场竞争白热化限度加剧,当前国内瓶装饮用水行业进入了新阶段。近几年,随着各大品牌商努力,以及国内消费者对安全与健康消费意识觉悟,国内整个饮用水市场正在走向健康发展道路。当前净水技术己经能将任何水质水解决达到饮用水水质,但是依照国内国情如将都市自来水厂均普遍增长深度解决来达到持制有机污染现实。当有些社区、建筑物对水质规定较高、或需设计饮用净水系统时,采用局部深度解决方案是经济可行,这也是建筑给排水工作者近年来普遍采用办法。建筑给水深度解决是
10、指在水厂常规解决工艺后来,在社区、建筑物内采用恰当解决办法,将常规解决工艺不能有效去除污染物或消毒副产物加以去除,保证和提高饮用水质。当前,国内在建筑给水深度解决中,活性炭技术被广泛应用。二、活性炭历史及在净水技术中作用活性炭在初期重要应用使粉炭在糖业中逐渐代替了本来骨炭。在20世纪代第一次世界大战中浮现颗粒大量应用于防毒面具。这是工业化学史辉煌一页。当时荷兰Norit和捷克斯洛伐克、德国=法国=瑞士等国制造商和批发商曾成立一种联合公司,阐明在欧洲萌芽活性炭也是广为看好新兴产业。通过防毒面具应用推动,活性炭历史进入了第二阶段,活性炭市场不断扩大,活性炭吸附和催化功能在众多行业精制、回收、合成上
11、应用陆续开发,美国等活性炭厂陆续开设。在20世纪中叶不断拓展应用面活性炭,被视为“万能吸附剂”。1927年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受自来水恶臭事故,这是由于原水中苯酚和消毒用氯生成异臭所致。德国等地自来水厂也发生了同样事故,这些事故都是用活性炭来解决。此后,随着环保日益受到注重,政府法令日趋严格。活性炭不但在净水方面,并且在净气等方面用量剧增,使得在20世纪后半叶,环保产业成为活性炭应用大户。活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、胶体、有机物(合成洗涤剂、农药、除草剂、杀虫剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分泌干扰物如邻苯二甲酸酯PAES等)、重金属(如汞、银、镉、铬、铅、镍等等)
12、、放射性物质等,是净水器中使用最早、最广泛实用净水材料。不但普通活性炭净水器,在家用反渗入纯水机,以及多数超滤、陶瓷、KDF、UV等净水器中,都会用到活性炭。 活性炭和KDF都能去除水中余氯,但KDF和氯反映生成锌离子(Zn2+),也许会导致水中锌超标,而用活性炭除氯则没有此类紧张。活性炭在活化过程中形成大量各种形状细微孔,构成了巨大具备吸附作用表面积,其比表面积为5001200m2/g,比表面积越大,吸附效果越好。第二章 活性炭活性炭是一种经特殊解决炭,具备无数细小孔隙,表面积巨大,每克活性炭表面积为500-1500平方米。活性炭有很强物理吸附和化学吸附功能,并且还具备解毒作用。解毒作用就是
13、运用了其巨大面积,将毒物吸附在活性炭微孔中,从而制止毒物吸取。同步,活性炭能与各种化学物质结合,从而制止这些物质吸取。一、活性炭分类在生产中应用活性炭种类有诸多。普通制成粉末状或颗粒状。粉末状活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,普通不能重复使用。颗粒状活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时劳动条件较好,操作管理以便。因而在水解决中较多采用颗粒状活性炭1。二、活性炭技术规定及建筑给水深度解决中活性炭选取检测活性炭产品有较多技术指标。如碘吸附值、耐磨强度、比表面积、灰分、PH值等,现就其中重要几种指标简介如下。就吸附值(简称碘值),它是炭在定量浓度碘溶液中,及规定条件下,每克
14、炭吸附碘毫克数,它可用于鉴定活性炭对直径不大于2nm吸附质分子吸附能力,且由此数值减少值拟定活性炭再生周期。与之相类似尚有亚甲蓝吸附值、苯酚值等,它们用以鉴定活性炭对直径2100nm吸附质分子吸附能力。耐磨强度(简称强度),用百分数表达,强度越高,表达活性炭颗粒越不易破碎,在吸附过程中不易泄漏破碎炭。国标GBT 7701.41997净化水用煤质颗粒活性炭中,详细列出了煤质颗粒活性炭技术指标,如:孔容积应不不大于0.65mL/g,比表面积应不不大于9001049mgg,苯酚吸附值应不不大于140mgg等。而碘吸附值、亚甲蓝吸附值、灰分和装须密度等技术指标不同,可区别优级品、一级品或合格品。例如,
15、碘吸附值不不大于1050 mgg为优级品,9001049 mgg为一级品,800899 mgg为合格品。在建筑给水深度解决中惯用活性炭品种有果壳炭和煤质炭,果壳炭生产原料有杏核、椰子壳、核桃壳等;煤质炭生产原料有无烟煤、烟煤、褐煤等。近年来,椰壳炭由于具备最小孔隙半径,比表面积大,碘值高,被以为是“最佳炭”,在饮用净水行业使用广泛。但咱们通过度析椰壳炭孔隙孔径分布可以懂得:椰壳炭孔隙中微孔所占比例较高,而作为扩散通道大孔和吸附大分子有机物过渡孔所占比例较低,因此煤质炭碘值也许很高而实际应用中这些吸附容量并未充分运用。而椰壳炭原料来源有限,其价格几乎是所有炭种中最昂贵。从性能价格比来说,椰壳炭不
16、够经济。煤质活性炭具备较多过渡孔和较大平均孔径,能较有效地吸附去除水中分了量较大有机物。在原水水质不够稳定,水中有机物构成状况经常变化时,能较好地发挥吸附效能。煤质炭机械强度较高,价格也较便宜,因而,在建筑给水深度解决中,煤质炭是较为经济合用炭种。还应注意是,同样是煤质炭,用于建筑给水深度解决中,应选取以无烟煤为原料炭。另一方面是客观地看待活性炭各项技术指标。例如碘值并非是越高越好,碘值反映是活性炭比衷面积大小,但由于防分子直径仅0.532nm,可以所有进入活性炭孔隙中,而水中有机物分子直径比队分子大得多,不能完全进入活性炭所有孔隙中去。因此破值虽然在一定限度上反映了活性炭吸附能力,但在选取建
17、筑给水深度解决用活性炭时.不能片面追求过高碘值,由于碘值提高一种档次,发价格会提高较多,而吸附效果却不一定提高或提高很少,这同样减少了其性能价格比。苯酚吸附值、亚甲蓝吸附值等评价指标相对于碘值来说,较能反映活性炭吸附去除水中有机物能力大小,但由于苯酚和亚甲蓝仍是单一化合物,与水中有机物分子了相比,其分子直径仍较小,故它们仍不能确切表达活性炭吸附去除水中有机物能力大小。日前,有学者正在研究摸索一种新技术指标,以某种大分子物质代替碘或苯酚等对活性炭吸附能力进行测试,但愿比当前惯用指标更能精确地反映活性炭吸附水中有机物能力。咱们还应注意活性炭吸附性能衰减曲线。在建筑给水深度解决中,依照原水污染使况测
18、试活性炭吸附件能,当衰减较慢,即衰减曲线较平缓时,该种活性炭再生周期就长,从经济性和以便管理考虑,平缓衰减曲线甚至比新炭性能更值得注重。由于活性炭产品种类繁多,性能差别较大,并且不同类型活性炭对不同有机物吸附作用不尽相似。咱们在选取活性炭品种时不但应注意上述各项技术指标,还应注意分析原水中微污染成分并掌握其随季节变化规律。可靠办法是用原水对几种炭种进行吸附性能实验比较,选取吸附容量大,出水水质合格稳定,再生周期长炭种,在满足出水水质基本上,兼顾经济性。三、影响活性炭吸附因素吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程重要指标2。吸附能力大小是用吸附量来衡量。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附物
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